эндогенные факторы
диапозоны оценивания длительность индивидуальной минуты
яка ціна срібла

Гидростатический метод

Гидростатический метод

Хорошие алмазные весы легко могут быть приспособлены для измерения плотности камней по методу, предложенному примерно за 250 лет до н. э. греческим математиком Архимедом и известному как "принцип Архимеда". Его суть состоит в следующем: тело, погруженное в жидкость, выталкивается этой жидкостью с силой, равной весу вытесненной жидкости. Это означает, что если, скажем, подвешенный камень опущен в воду, то он потеряет в весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Очевидно, что камень вытесняет объем воды, равный его собственному, и, таким образом, взвесив камень сначала на воздухе, а затем в воде, мы получим все данные, необходимые для расчета его удельного веса (сокращенно уд.в.).
Так по определению
Последнее равенство может быть выражено в виде.
Вес камня на воздухе определяется обычным способом. Для определения веса камня в воде необходимы некоторые несложные приспособления.
Над левой чашкой весов нужно установить небольшую подставку так, чтобы она не мешала колебаниям коромысла весов (рис. 5.1). Такую подставку легко сделать из дерева или металла. Удобная импровизированная подставка получается из двух спичечных коробков, установленных по обеим сторонам чашки, на которые, как мостик, укладывается деревянная рейка, например 15-сантиметровая линейка. На нее ставится лабораторный стакан, наполненный на три четверти водой. Из медной проволоки диаметром 1-1,5 мм делается спиральная чашка, в которую можно положить камень любого размера от 2 до 30 каратов. Чашка с камнем подвешивается на нижний крючок коромысла с помощью более тонкой медной, латунной или вольфрамовой проволоки с таким расчетом, чтобы она была погружена в воду, но не касалась дна стакана. Если отдельную подвеску из тонкой проволоки сделать почему-либо не удается, можно изготовить подвеску вместе с чашкой из латунной проволоки диаметром 0,5 мм (рис. 5.2). Применение более толстой проволоки для изготовления подвески снижает точность измерений, поэтому желательно использовать проволоку потоньше. Больше всего для этой цели подходит вольфрамовая проволока диаметром 0,05 мм.
Теперь все готово для взвешивания.
Сначала камень должен быть точно взвешен обычным способом, если возможно, то до третьего знака после запятой (в каратах). Затем, установив подставку в стаканчик с водой, как описано выше, камень опускают в спиральную
Рис. 5.2. Спиральные держатели из проволоки, в которые укладывают камни при определении удельного веса методом гидростатического взвешивания.
чашку, подвешивают в воде и в таком положении его взвешивают. Сделав это, камень убирают и отдельно взвешивают погруженную в воду спиральную чашку. Полученный вес вычитают из общего веса камня и чашки в воде. Теперь мы имеем все данные, необходимые для определения удельного веса по приведенной выше формуле. По-видимому, спиральную чашку лучше погрузить в воду на все время взвешивания и в таком положении уравновесить. В этом случае отпадает необходимость отдельно взвешивать чашку, однако свободное качание весов до некоторой степени затрудняет взвешивание на воздухе.
При взвешивании нужно следить, чтобы ни на проволоке, ни на камне при погружении их в воду не было воздушных пузырьков. Туг может быть полезна акварельная кисть из верблюжьего волоса Погрузите спиральную чашку в воду. Кисточку намочите, стряхните с нее воду, чтобы между волосками не остался воздух, и проведите ею по спиральной чашке перед подвешиванием ее к коромыслу весов, пока на ней не останется пузырьков. Если камень сначала тщательно смочить водой и протереть пальцами, го при помещении его в спиральную чашку пузырьки на нем, как правило, не образуются. Если же пузырек все-таки появился, то его удаляют с помощью кисточки. Присутствие при взвешивании нескольких воздушных пузырьков может привести к изменению веса на несколько сотых карата, т. е. значительно снизить точность измерений. Конечно, если бы пузырьки неизменно сохранялись на спиральной чашке в течение всего эксперимента, они не влияли бы на точность измерения, но поскольку нет никакой гарантии, что это будет именно так, то их присутствие нежелательно. При этом лучше пользоваться дистиллированной или охлажденной кипяченой водой.
Ниже приведен конкретный пример определения удельного веса. Красный камень весом 7,535 карата на основании его цвета и отсутствия дихроизма посчитали гранатом. Рефрактометра не было, и для проверки решили определить удельный вес камня только что описанным способом (он называется методом гидростатического взвешивания).
Вес спиральной чашки с камнем, погруженным в воду, составил 12,196 карата, а вес пустой чашки в воде — 6,753 карата. Таким образом, вес камня в воде равнялся.
12,196 - 6,753 = 5,443. Потеря веса камня в воде составила: 7,535 - 5,443 = 2,092.
вес камня.
По формуле уд.в. = -.
потеря веса в воде.
7 535.
мы имеем уд.в. = 2*092" ~ .
Итак, судя по удельному весу, этот камень не гранат, а красная шпинель, поскольку альмандин-пироповый гранат имеет плотность около 3,80.
Результаты, получаемые методом гидростатического взвешивания, менее точны для мелких камней, чем для крупных, а если сравнивать камни одинакового веса, то для камней с большей плотностью, поскольку их объем меньше. Легко рассчитать, как скажется на окончательном результате даже небольшая ошибка при взвешивании в воде. Предположим, что мы определяем плотность двух таиландских рубинов, один весом 8 каратов, другой весом 1 карат, причем истинная плотность обоих камней точно равна 4,00. При одинаковой погрешности порядка 0,01 карата при взвешивании в воде окончательный результат будет составлять 4,020 для большого камня, что вполне допустимо для его идентификации, и 4,16 для меньшего камня, а этого уже достаточно для того, чтобы прийти к заключению, что камень является альмандином, а не рубином.
При гидростатическом взвешивании в воде ошибка в 0,01 карата вполне возможна из-за поверхностного натяжения воды, которое, воздействуя на подвеску, нарушает равновесие весов. Для снижения этого эффекта следует применять очень тонкую проволоку. Образование мелких пузырьков на проволоке или камне также является результатом высокого поверхностного натяжения. Таким образом, для получения как можно более точных результатов при взвешивании мелких камней (менее 3 каратов) мы советуем использовать не воду, а некоторые другие жидкости с более низким поверхностным натяжением. Для этой цели может быть рекомендован толуол — стабильная и сравнительно недорогая жидкость. Конечно, применяя такие жидкости, необходимо умножить полученный при гидростатическом взвешивании удельный вес на коэффициент, представляющий собой величину плотности применяемой жидкости при температуре эксперимента, т. е.
Строго говоря, этот коэффициент следовало бы учитывать даже при взвешивании в воде, поскольку ее удельный вес точно равен 1,00 г/см
только при 4 °С. Но гак как плотность воды с изменением температуры меняется лишь незначительно (например при 70 °С она составляет 0,998), при обычной диагностике этой разницей можно пренебречь. Величины плотности чистых жидкостей можно взять из таблиц, однако на практике у различных партий жидкости они слегка различаются, поэтому необходимо проверять каждую партию. Но, сделав это один раз, можно пользоваться полученной величиной в течение нескольких лет, поскольку при хранении жидкости в закрытом сосуде она, как правило, сохраняется. Плотность жидкости определяется следующим образом.
Берется кусок чистого кварца весом, скажем, 30—40 каратов и гидростатическим взвешиванием определяется его плотность в проверяемой жидкости. Затем, зная, что плотность чистого кварца постоянна и составляет 2,651, рассчитывают плотность жидкости по формуле
потеря веса в жидкости УД.В. жидкости = 2,651 х-
--.
Должна быть замерена температура жидкости, и если впоследствии плотность камня измеряется при другой температуре, величина плотности жидкости уменьшается (в случае толуола на 0,0007) на каждый градус повышения температуры. Следует отметить, что в соответствии с недавно высказанными американскими медиками предостережениями, касающимися токсичности бромистого этилена, мы не можем его рекомендовать для использования. Необходимо иметь в виду, что практически все нужные геммологам жидкости в большей или меньшей степени ядовиты и требуют осторожного обращения. Следует избегать вдыхания паров и тщательно мыть руки после контакта с ними.
Если измерения удельного веса жидкости гидростатическим методом проводятся часто, то имеет смысл составить таблицу плотностей применяемой жидкости для каждого градуса (а для более точной работы — для каждой десятой доли градуса). Раньше для вычислений рекомендовали применять семизначные логарифмы, но теперь современные карманные электронные калькуляторы позволяют получать точные результаты и быстрее, и легче. Даже при обычных расчетах по определению удельного веса с применением воды эти приборы, несомненно, позволяют экономить время и снижают вероятность ошибки — любая ошибка обычно сразу же видна по абсурдному конечному результату.
Хотя всегда подразумевается, что при определении удельного веса камней они не должны быть закреплены, автор нашел, что метод гидростатического взвешивания можно использовать при исследовании бус из нефрита, янтаря или пластмасс, не снимая бусины с нитки. Вес нитки обычно так мал по сравнению с весом бус, что получаемый результат, как правило, достаточно точен, чтобы по нему можно было судить о материале бус. Бусы с помощью нитки соединяются в компактную связку, и она взвешивается, как обычно, на воздухе и в воде. При этом рекомендуется добавлять в воду несколько капель жидкого мыла.
Следует отметить, что если возникает необходимость проверить удельный вес крупных резных изделий из нефрита и других поделочных материалов, то в этом случае с успехом можно применять пружинные весы, имеющие подходящие пределы измерений. Изделие с помощью крепкой нитки подвешивается к крючку пружинных весов и взвешивается сначала на воздухе, а затем в воде (при полном погружении). Даже при таком, казалось бы, грубом методе, как этот, снимать показания нужно очень аккуратно, чтобы получить более или менее точные результаты. Следует проверить "нулевое" положение, расположить глаза на одном уровне со стрелкой и шкалой и т. п.
Автор нашел, что пружинные весы очень удобно крепить на фотоштативе. Весы Ханпемана.
Для тех, кто не ощущает потребности в стандартных весах, но хотел бы точно измерять плотность драгоценных камней, можно рекомендовать остроумное и простое по конструкции устройство, изобретенное и изготовляемое доктором У.У. Ханнеманом (рис. 5.3). Помимо весьма высокой точности, преимущество этих весов в том, что они дают значения удельного веса без каких-либо расчетов. Основная деталь весов — алюминиевое коромысло, висящее на тонкой нейлоновой нитке, закрепленной на его середине. Испытуемый образец помещают в одну из двух маленьких чашек на левом плече коромысла и уравновешивают его грузиком, подвешенным на правое плечо коромысла, снабженное шкалой. Камень взвешивают сухим или погруженным в воду. Фирма, выпускающая весы, утверждает, что они позволяют взвешивать камни с точностью до 0,002 карата, а такая точность достаточна даже для небольших камней. Весы можно получить от фирмы в виде набора деталей. Они были испытаны в Англии и дали,очень хорошие результаты.
Рис 5.3 Весы Ханнемана для определения плотности: общий вид (а) и деталь (Ь)
Метод тяжелых жидкостей.
Часто достаточно оценить приблизительную плотность образца, чтобы различить два сходных по внешнему виду камня, такие, как например, желтый кварц и топаз, хризоберилловый и кварцевый кошачий глаз и т. д. В этих случаях можно очень быстро определить приблизительную плотность, применяя тяжелые жидкости.
В принципе метод тяжелых жидкостей очень прост.
Мы знаем, что камень тонет в жидкости, плотность которой ниже его собственной, плавает, если плотность которой ниже его собственной, плавает, если плотность жидкости выше, и остается во взвешенном состоянии, если плотности камня и жидкости одинаковы. Поэтому, имея набор определенных тяжелых жидкостей известной плотности и последовательно погружая в них испытуемый камень, можно быстро оценить его плотность, наблюдая, тонет ли он или поднимается к поверхности.
Перед тем как обсудить практические детали применения этого способа, рассмотрим, какие жидкости подходят для этой цели. Предлагалось около десятка жидкостей, однако наибольший интерес для нас представляют только три, поскольку они дают необходимый интервал плотностей и удобнее в работе.
Прежде всего следует назвать бромоформ — подвижную, слегка желтоватую жидкость с плотностью 2,9, затем иодистый метилен — подвижную желтую (в свежем виде) жидкость с плотностью 3,33 и, наконец, жидкость Клеричи, бесцветную и довольно вязкую с плотностью 4,15.
Первые две представляют собой органические жидкости ,и смешиваются в любых пропорциях с монобромнафталином, имеющим плотность 1,49, благодаря чему их плотность может быть понижена до любого желаемого значения. Хорошо служат для этой цели также бензол и толуол, однако они огнеопасны и их нельзя пересылать по почте. Жидкость Клеричи названа по имени итальянского химика, впервые предложившего ее. Она представляет собой концентрированный водный раствор двух солей — малоната и формиата таллия, и ее плотность может быть легко понижена от максимального значения 4,15 путем добавления дистиллированной воды.
Соединив одну жидкость с другой, необходимо все тщательно размешать стеклянной палочкой. Это особенно важно в случае вязкой жидкости Клеричи.
Здесь необходимо подчеркнуть, что жидкость Клеричи является очень опасным средством. Она легко впитывается через кожу и устойчива в организме. Соли галлия используются в качестве ядов. В настоящее время применение жидкости Кперичи не рекомендуется Геммологической ассоциацией Великобритании, которая прекратила ее продажу. Использование этой жидкости допустимо лишь при условии проявления чрезвычайных мер предосторожности, причем желательно, чтобы такие опыты проводились только специалистами в лабораториях.
Иодистый метилен и жидкость Клеричи довольно дороги, но, поскольку их требуется очень немного и хватает надолго, это обстоятельство не имеет большого значения.
Жидкость Клеричи ядовита и очень сильно действует на кожу рук, поэтому работать с ней следует в резиновых перчатках. — Прим. ред.
Тяжелые жидкости могут храниться в чистом виде или разбавленными до определенной плотности в небольших пробирках размером около 20 х 75 мм, плотно закрытых пробками и установленных в отверстиях деревянной подставки.
Выбор жидкостей для работы зависит от индивидуальных потребностей. Ниже приведен список жидкостей, предложенных автором на основании большого опыта работы по определению всевозможных драгоценных камней:.
1.
Бромоформ, разбавленный до 2,65.
2.
Бромоформ, разбавленный до 2,71.
3.
Иодистый метилен, разбавленный до 3,06.
4.
Иодистый метилен чистый 3,33.
5.
Жидкость Клеричи, разбавленная до 3,52.
6.
Жидкость Клеричи, разбавленная до 4,00.
Бромоформ и иодистый метилен, как отмечено выше, могут быть разбавлены монобромнафталином или другими углеводородистыми жидкостями низкой плотности. Жидкость Клеричи должна всегда разбавляться дистиллированной водой. При использовании водопроводной воды возникает опасность помутнения реактива. Учитывая высокую стоимость раствора Клеричи, следует хранить его в чистом виде.
Если плотность жидкости после разбавления случайно получилась слишком низкой, ее, конечно, можно увеличить добавлением чистой жидкости или (в случае жидкости Клеричи) концентрированного раствора. Сильно разбавленная жидкость Клеричи может быть доведена до более высокой концентрации путем осторожного медленного выпаривания или за счет естественного испарения воды.
Для получения жидкости плотностью 2,65 в пробирку, наполовину заполненную чистым бромоформом, кладут небольшой кусочек кварца или маленький ограненный камень из группы кварца, например аметист, цитрин или горный хрусталь, и, помешивая раствор стеклянной палочкой, по каплям добавляют монобромнафталин до тех пор, пока образец, играющий роль "индикатора", опущенный стеклянной палочкой ниже уровня жидкости, не начнет погружаться или медленно всплывать.
Плотность жидкости в этот момент будет составлять 2,65. Индикатор желательно оставить в жидкости на будущее, поскольку он дает возможность судить об изменении ее плотности со временем из-за различной скорости испарения компонентов. Вторую из названных жидкостей плотностью 2,71 готовят аналогичным образом, но в качестве индикатора используют маленький кусочек кальцита (исландского шпата) или аквамарина.
Третью жидкость (3,06) получают путем разбавления иодистого метилена до тех пор, пока небольшой кусочек зеленого турмалина не окажется взвешенным в жидкости. Четвертая жидкость — просто чистый иодистый метилен — не требует никакого индикатора.
Для получения пятой жидкости (3,52) берут концентрированную жидкость Клеричи и разбавляют дистиллированной водой, которую добавляют по каплям, тщательно размешивая раствор после каждой капли, до тех пор, пока индикатор — маленький алмаз не окажется взвешенным в ней. Наконец, жидкость плотностью 4,00 готовят аналогичным образом, используя в качестве индикатора небольшой образец синтетического рубина.
Если приобретенная жидкость Клеричи содержит осацок солей таллия, можно добавить в нее немного дистиллированной воды и подогреть на водяной бане до полного растворения осадка.
Процесс точной доводки плотности жидкостей до плотности индикаторов является весьма кропотливым и требует квалификации и терпения, но как только индикатор начинает очень медленно тонуть или подниматься, можно считать, что плотность жидкости стала достаточно близкой к плотности индикатора.
Многие предпочитают пользоваться двумя индикаторами для каждой жидкости, один из которых плавает, а второй находится на дне. В этом случае точно известно, что плотность жидкости находится в пределах "чувствительности" этих индикаторов. Индикаторы следует выбирать с таким расчетом, чтобы их плотности были достаточно близки, что не всегда легко сделать. Если плотности индикаторов сильно различаются, то мы лишь приблизительно можем судить о плотности жидкости.
Следует иметь в виду, что указанные выше шесть жидкостей выбраны, исходя из практики работы по определению драгоценных камней, но, конечно, для тех или иных измерений могут потребоваться и другие жидкости. При недостатке времени ювелир может ограничиться лишь тремя жидкостями — чистым бромоформом, чистым иодистым метиленом и бромоформом, разбавленным до плотности, аналогичной плотности кварца. Первые две жидкости не требуют индикаторов, поскольку при комнатной температуре плотность чистого бромоформа равна 2,9, а иодистого метилена 3,33, причем частичное испарение не меняет этих показателей. Третья жидкость служит не только для определения всех разновидностей кварца, но также для распознавания природного изумруда в отличие от синтетического.
Йодистый метилен, долго стоящий на свету, темнеет, что обусловлено выделением свободного иода. Поэтому, чтобы предотвратить сильное потемнение, рекомендуется бросить в жидкость несколько кусочков меди, которая легко соединяется со свободным иодом. Прозрачность потемневшей жидкости может быть восстановлена, если в сосуд с жидкостью опустить достаточное количество медных стружек и встряхивать его. Через несколько дней жидкость фильтруют и сливают в чистый сосуд.
Не рекомендуется испытывать в тяжелых жидкостях пористые камни, такие как низкосортные виды бирюзы или опала. Камни с зияющими трещинами также могут выглядеть хуже после пребывания в этих жидкостях. Камни и пинцеты после их погружения в тяжелую жидкость и перед переносом из одной жидкости в другую следует протереть, поскольку даже небольшое количество жидкости, оставшейся на камне, приводит к изменению плотности следующей по ходу испытаний жидкости. Особенно важно выполнять это требование в случае использования жидкости Клеричи, поскольку она является водным раствором, не смешивающимся ни с какой другой жидкостью. После испытания в жидкости Клеричи камень и пинцеты должны быть промыты водой и высушены. В случае Применения других жидкостей наилучшим средством для очистки является, пожалуй, бензол.
Самый постоянный удельный вес имеют минералы, простые по химическому составу. К ним относятся алмаз, кварц и корунд. Помимо лазурита и бирюзы, гетерогенных по своей природе, существуют еще три камня, плотность которых варьирует в широких пределах. Это циркон, красный гранат альмандин пиропового ряда и синяя шпинель. Цирконы, применяемые в настоящее время в ювелирном деле, — голубые, бесцветные и золотистые, которые добываются в Индокитае, но обжигаются и гранятся в Таиланде, откуда и поступают на мировой рынок, — имеют постоянную плотность около 4,69. У некоторых зеленых цирконов из Шри Ланки плотность 4,00 или ниже; плотности цирконов того же происхождения, но другого цвета лежат в пределах указанных величин.
Причина такого необычно сильного колебания плотности цирконов была выяснена лишь недавно. Оказалось, что это связано с нарушением кристаллической решетки за счет радиоактивного излучения некоторых радиоактивных элементов, входящих в их состав. Цирконы, имеющие наименьшую плотность, — это почти полностью аморфные камни (см. гл. 17).
Плотность красных гранатов может колебаться от 3,65 до 4,20 вследствие того, что они представляют собой смеси двух минералов, различных по составу и свойствам: пиропа — силиката магния и алюминия — и альмандина, в котором магний замещен железом.
Чистый пироп и чистый альмандин неизвестны в природе, однако камни с плотностью до 3,85 (и показателем преломления до 1,76) обычно классифицируются как пиропы, тогда как более тяжелые камни считаются альмандинами.
Плотность синей шпинели обычно около 3,60, однако, если часть магния замещена цинком, то она заметно повышается. При этом ни цвет, ни внешний вид шпинели не изменяются. Нередко встречаются синие шпинели с плотностью 3,70 или 3,80, а в единичных случаях даже с плотностью 4,06.
Метод тяжелых жидкостей дает возможность определять плотность очень мелких камней наряду с крупными образцами, и в этом состоит его большое преимущество перед гидростатическим методом. Кроме того, с его помощью можно испытывать сразу ряд камней. Например, весь пакет мелких изумрудов можно проверить на присутствие имитаций, помещая камни в жидкость с плотностью 2,71. Камни, которые быстро утонут или всплывут, не являются изумрудами. Они могут быть изъяты пинцетом и исследованы дополнительно другими методами. Настоящие колумбийские или уральские изумруды в такой жидкости будут очень медленно всплывать или опускаться. Южноафриканские изумруды имеют несколько большую плотность, но, во всяком случае, и они не могут быстро погружаться.
Жидкость, имеющая плотность, соответствующую плотности кварца (2,651), пригодна для выявления синтетических изумрудов Чэтема, имеющих очень близкую плотность. Что же касается любых природных изумрудов, то они в ней будут довольно быстро тонуть.
Янтарь можно отличить от его имитаций из пластмасс, таких как бакелит, эриноид и др., с помощью жидкости, которая едва ли может считаться "тяжелой". Согласно Р. Вебстеру, 10 чайных ложек столовой соли на стакан воды позволяют получить раствор, достаточно плотный, чтобы в нем плавал янтарь. Так как плотность различных пластмасс, применяемых для его имитации, заметно выше, они будут тонуть в этом растворе. Бусы из янтаря или его имитаций могут быть испытаны гидростатическим методом, как описано выше.
Хотя тяжелые жидкости используются геммологами в основном лишь для приблизительной оценки плотности образца, этот способ при более тщательной работе может применяться и для определения плотности с большой точностью. Если одна из жидкостей разбавлена до такой плотности, что испытуемый камень находится в ней во взвешенном состоянии, можно с уверенностью сказать, что плотности камня и жидкости одинаковы {при данной температуре) по крайней мере до третьего знака после запятой. Точно измерив плотность жидкости, мы узнаем и плотность камня. Это можно сделать, заполнив данной жидкостью специальные мерные колбы и тщательно взвесив их. Если известны вес пустой сухой колбы и вес колбы, наполненной водой, то отношение веса колбы с жидкостью к весу колбы с водой будет равняться плотности жидкости.
Более быстро, но не менее точно можно получить хорошие результаты, определяя плотность тяжелой жидкости с помощью ареометра. При этом требуется достаточно большое количество жидкости, поэтому данный метод пригоден только в случае относительно дешевых жидкостей на основе бромоформа. Автор нашел, что лучше всего использовать небольшой ареометр со шкалой от 2,5 до 3,0.
Удобны в работе и стеклянные индикаторы с нанесенными на них значениями соответствующих плотностей (рис. 5.4), которые выпускаются фирмой "Рейнер" и поставляются Геммологической ассоциацией Великобритании. Можно, однако, без особого труда изготовить самодельный набор индикаторов из небольших образцов или кусочков таких минералов, которые легкодоступны и в чистом виде имеют постоянную плотность. В таблице 5.1. значения плотностей, указанные для минералов, названия которых выделены жирным шрифтом (кварц, кальцит, флюорит, алмаз, корунд), определены для прозрачных, не имеющих дефектов образцов и могут рассматриваться как точные до второго знака после запятой. Остальные значения могут варьировать до 0,02 в чу шш другую сторону, но это нисколько не мешает использовать эти минералы в качестве эталонов-индикаторов.
Плотность тяжелой жидкости можно очень удобно и быстро оценить по величине ее показателя преломления, определяя его на рефрактометре с последующим считыванием значений плотности по заранее построенному графику. Особенно пригодна для этого жидкость Клеричи. Образцы этой жидкости из различных партий несколько различаются по своим свойствам, однако приведенный график (рис. 5.5) дает достаточно точные результаты для идентификации камней. Поскольку зависимость является прямолинейной, кривая с помощью обычной графической бумаги может быть продолжена и дальше.
Таблица 5.1. Ювелирные камни для использования в качестве эталонов-индикаторов плотности.
Кварц (горный хрусталь)
2,65
Кальцит (исландский шпат)
2,71
Турмалин (розовый)
3,05
Флюорит (прозрачный)
3,18
Хризолит (зеленый)
3,34
Алмаз
3,52
Топаз (бесцветный)
3,56
Хризоберилл (желтый)
3,72
Демантоид
3,85
Корунд (синтетический, бесцветный)
3,99
Сфалерит (прозрачный)
4,09
Рис. 5.4. Набор индикаторов плотности Рейнера.
Рис. 5.5. График зависимости показателя преломления жидкости Клеричи от ее удельного веса.
*
В табл. 5.2 приведены значения плотности наиболее известных драгоценных камней, некоторых металлов и других материалов, применяемых в ювелирном деле. Указанные величины, определенные автором, являются наиболее характерными для данных веществ. Предельные значения ради простоты в большинстве случаев не указаны. Обычно они отличаются незначительно, и там, где в табл. 5.2 плотность приведена с точностью до второго знака после запятой, колебания величин составляют несколько единиц во втором знаке. При более значительных колебаниях величины плотности даются с точностью до первого знака после запятой. Наиболее ценные материалы выделены жирным шрифтом.
В табл. 5.2 включены практически все материалы, с которыми имеет дело ювелир средней квалификации. Для геммологов-знтузиастов и коллекционеров, которые интересуются редкими драгоценными камнями, в конце данной книги приводится более полная таблица.
Таблица 5.2 Удельный вес
Янтарь
1,08
Жадеит
3.33
Бакелит
1,26
Хризолит (зеленый)
3,34
Панцирь черепахи
1,29
Цоизит
3,35
Эриноид
1,33
Сингал ит
3,48
Целлулоид
1,38
Алмаз
3,52
"Растительная" слоновая
Топаз (розовый)
3,53
кость
1,40
Слоновая кость
1,80
Топаз (желтый)
3,53
Кость
2,00
Топаз (бесцветный)
3,56
Огненный опал
2,00
Сфен
3,53
Опал
2,10
Шпинель
3,60
Обсидиан
2,40
Шпинель (синтетическая)
3,63
Лунный камень
2,57
Гессонит
3,65
Халцедон (агат, сердолик)
2,60
Кварц
2,65
Пироп
3,7-3,8
Коралл
2,68
Хризоберилл
3,72
Берилл (аквамарин)
2,69
Демантоид
3,85
Берилл (желтый)
2,69
Альмандин
3,9-4,20
Берилл (изумруд)
2,71
Корунд
3.99
Берилл (розовый)
2,80
Циркон (зеленый)
4,0-4,5
Жемчуг (ориенталь)
2,71
Циркон (голубой, бесцвет-
Жемчуг (культивированный)
2,75
ный, золотистый)
4.69
Бирюза (американская)
2,7
Пирит
4,9
Бирюза (иранская и египет-
Гематит
5,10
ская)
2,8
Лазурит
2,8
Серебро
10,50
Розовый жемчуг
2,85
Золото, 9 каратов
11,40
Нефрит
3,00
Золото, 14 каратов
13,93
Турмалин
3,05
Золото, 18 каратов
15,40
Андалузит
3,15
Золото, 22 карата
17,70
Флюорит
3,18
Золото чистое
19,30
Сподумен
3,18
Платина
21,50